В фосфопротеинах представляют собой белки , которые соединены ковалентной связь с фосфатной группой. Это объединение происходит за счет модификаций, происходящих после трансляции ДНК.
Есть фосфопротеины, связывание которых с фосфатными группами является обычным, как в случае казеина и валетина.
Трехмерная структура казеина, фосфопротеина
Однако есть много других белков, которые во время клеточных процессов временно фосфорилируются регуляторными механизмами и становятся фосфопротеинами.
Фосфопротеины обычно присоединяются к фосфатным группам определенных аминокислот в их последовательностях. Аминокислоты, которые обычно связаны с фосфатными группами, - это серин, треонин, тирозин, гистидин и аспарагиновая кислота.
Фосфопротеины участвуют в важных действиях клеточного процесса. Среди них: защита структур клеток и организмов, регулирование клеточных процессов, передача сигналов и адаптация к новым условиям окружающей среды.
Важность фосфопротеинов
Адаптивные процессы у разных организмов, особенно у бактерий, тесно связаны с фосфопротеинами.
Во многих случаях клеточные механизмы, которые позволяют клетке адаптироваться к условиям окружающей среды, контролируются генерацией фосфопротеинов.
Добавление фосфатных групп к белкам, генерирующим фосфопротеины, может ингибировать связывание лигандов и рецепторов. Таким образом, фосфопротеины играют важную роль в регуляции клеточной активности.
Фосфопротеины используются в клинической промышленности в качестве важных биомаркеров для идентификации некоторых типов рака, особенно рака груди.
Кроме того, казеин, хорошо изученный фосфопротеин, важен в молочной промышленности.
Процесс фосфорилирования белков в регуляции клеток
В процессах регуляции активности клеток фосфорилирование происходит в основном под действием 2 типов ферментных компонентов.
Одна из них - гистидиновые протеинкиназы, известные как HPK, а другая - регуляторы ответа, которые представляют собой белки, которые регулируются посредством фосфорилирования.
Во время регуляции, а также в некоторых случаях передачи клеточных сигналов, происходит перенос фосфатных групп с молекулы АТФ (аденозинтрифосфата) на гистидиновые остатки HPK.
Эта фосфатная группа затем переходит в остаток аспарагиновой кислоты в регуляторах реакции и, наконец, попадает в воду.
Казеин и желток
Хотя многие белки могут быть временно фосфорилированы регуляторной системой клетки, создание большого количества фосфопротеинов, казеин и вителлин - это особые случаи, когда фосфопротеины постоянно присоединяются к фосфатным группам.
Казеин - это белок, который содержится в основном в таких продуктах, как молоко. Этот фосфопротеин известен как нерастворимый белок в молоке.
Существует несколько видов казеина, особенности и свойства которых могут придавать различные характеристики молочным продуктам.
Вителлин - основной белок яичного желтка. Этот белок отделяет белок от желтка и защищает его от возможной поломки.
Этот фосфопротеин находится в тесном родстве с липопротеинами яичного желтка. Эти липопротеины - липовителенин и липовителлин.
Ссылки
- Back JF et al. Белки наружного слоя желточной оболочки куриного яйца. Biochimica et biophysica acta. 1982; 705 (1): 12-19
- Блом Н. Гаммельтофт С. Брунак С. Предсказание сайтов фосфорилирования эукариотических белков на основе последовательности и структуры. Журнал молекулярной биологии. 1999; 294 (5): 1351-1362
- Птачек Дж. Мах А.С. Глобальный анализ фосфорилирования белков в дрожжах. Природа. 2005; 438 (7068): 679-684
- Шток Дж. Нимфа А. Шток А. Фосфорилирование белков и регуляция адаптивных ответов у бактерий. Обзоры микробиологии и молекулярной биологии. 1989; 53 (4): 450-490
- Веллер М. (1979). Фосфорилирование белков. Pion Ltd. Лондон, Великобритания
- Циттл К. Кастер Дж. Очистка и некоторые свойства α s- казеина и κ-казеина. Журнал молочной науки. 1963; 46 (11): 1183-1188.